8. Brohltal bei Gaststätte Jägerheim : Die Trasshöhlen am Jägerheim

Wo: Von der B 9 im Rheintal in Brohl-Lützing auf die B 412 Richtung Burgbrohl bis zum Eisenbahnviadukt des „Vulkanexpresses“ oder von der A 61 (Ausfahrt 32 Niederzissen) Richtung Brohl-Lützing auf der B 412. Park- und Einkehrmöglichkeit am Gasthof Jägerheim.
Von dort geht es über den Brohlbach in 5 Minuten zu Fuß zu den Trasshöhlen.

Geokoordinaten: 7.29642/50.45838; 130 m ü. NN
Betreuer:    Dr. Thomas Tütken


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Abb: Anfahrt, Google Maps



Vulkanasche heute und damals

Der isländische Vulkan Eyjafjallajökull hält uns dieser Tage mit seinen Aschewolken in Atem. Unvergleichlich dramatischer waren die Auswirkungen der gigantischen Bims- und Aschewolken, welche der Laacher-See-Vulkan bei seiner gewaltigen Eruption vor ca. 12.900 Jahren ausstieß. Die Asche und vulkanischen Gase gingen als mehrere hundert Grad heiße Glutlawinen, sogenannte pyroklastische Ströme, rasend schnell in den umliegenden Tälern ab und drangen bis in das Rheintal vor. Dort stauten die Glutlawinen-Ablagerungen sogar bei Andernach zeitweise den Rhein auf. Im Brohltal hinterließen die pyroklastischen Ströme bis zu 60 m mächtige, verfestigte Bims- und Ascheablagerungen. Der Georallye-Aufschluss am Gasthof Jägerheim führt uns mitten in diese mächtigen vulkanischen Bims- und Ascheablagerungen. Das massige, schlechtsortierte, bimsreiche Gestein wird von Vulkanologen als Ignimbrit bzw. in der Bergmannsprache als Trass bezeichnet. Der Trass war als Baustein und zur Mörtelherstellung begehrt und wurde im Brohltal bereits von den Römern im 1 Jh. n. Chr. abgebaut. Die Asche des Laacher-See-Vulkanausbruchs lagerte sich aber nicht nur im Brohltal und der unmittelbaren Umgebung des heutigen Laacher Sees ab, sondern verteilte sich weit über Europa bis nach Südschweden und Norditalien. Sie findet sich als charakteristische, mm bis cm dicke helle Lage in vielen Bodenprofilen und Seeablagerungen. Dieser Leithorizont stellt eine wichtige Zeitmarke in der Archäologie und Quartärgeologie sowie für Bodenbildungsprozesse dar.

Abb 1: Verbreitungskarte der Glutwolken und Aschestromablagerungen des Laacher-See-Vulkanausbruchs vor 12 900 Jahren. Die Trasshöhlen beim Jägerheim befinden sich im Brohltal-Trass.
Abb 1: Verbreitungskarte der Glutwolken und Aschestromablagerungen des Laacher-See-Vulkanausbruchs vor 12 900 Jahren. Die Trasshöhlen beim Jägerheim befinden sich im Brohltal-Trass.

Trasshöhlen am Jägerheim

Die Trasshöhlen am Jägerheim sind problemlos und ohne Taschenlampe zu besichtigen (Abb. 2). Geschlossenes Schuhwerk ist allerdings ratsam, um staubige Füße zu vermeiden und besseren Tritt zu haben. Am Georallye-Stop befinden wir uns mitten im Verlauf der ehemaligen pyroklastischen Ströme des Laacher-See-Vulkans durch das Brohltal fast an der Basis der Glutstromablagerungen. Der Brohltal-Trass wurde in einer relativ frühen Phase der Eruption des Laacher-See-Vulkans ausgeworfen und innerhalb weniger Tage abgelagert. Der zu den Weißen Laacher-See-Tuffen gehörige helle Trass überlagert hier die im Untergrund anstehenden, steilgestellten, fast 400 Millionen Jahre alten dunkel grau-braunen Tonschiefer und Sandsteine der Siegen-Schichten des Unterdevons. Der Kontakt des Trasses mit den unterdevonischen Gesteinen der alten Landoberfläche ist unweit der Trasshöhlen unmittelbar hinter der ehemaligen Klinik Bad Tönisstein sehr schön aufgeschlossen. Für den geologisch Interessierten lohnt sich der Abstecher. Vor Ort bei den Trasshöhlen können wir besser an das Gestein herantreten und die typischen Merkmale des Trasses sowie die in ihm enthaltenen Komponenten studieren.


Abb.2: Eingang zu den Trasshöhlen am Jägerheim. Die Höhlen ermöglichen Einblicke in die Gesteinszusammensetzung der etwa 30 Meter mächtigen Glutstromablagerungen des Brohltaltrasses. Foto: TT
Abb.2: Eingang zu den Trasshöhlen am Jägerheim. Die Höhlen ermöglichen Einblicke in die Gesteinszusammensetzung der etwa 30 Meter mächtigen Glutstromablagerungen des Brohltaltrasses. Foto: TT

Das massige, schlecht sortierte Gestein besteht aus Glassplittern, Kristallen, Bimskörnern, phonolithischen, basaltischen und sedimentären Gesteinsbruchstücken (Abb. 3). Diese vielen, dunklen, teils gefritteten Fremdgesteinsfragmente sind größtenteils Tonschiefer- und Sandsteinstücke unterschiedlichster Größe. Sie stammen aus dem Nebengestein, das vom Magma durchdrungen und mitgerissen wurde. Als Einsprenglinge im Bims und als Einzelkristalle finden sich verschiedene Minerale wie Sanidin, Plagioklas, Hauyn, Augit, Hornblende, Biotit und andere. Auch verkohlte Holz und Pflanzenstücke lassen sich finden. Anhand solcher verkohlter Pflanzenreste konnte man die Vegetation zur Zeit des Laacher-See Vulkan-Ausbruchs ziemlich genau rekonstruieren. Damals bedeckte die Osteifel ein lichter Wald aus Birken und Kiefern mit einer hochwüchsigen Staudenkrautschicht. Der Mineralbestand, Fremdgesteinsanteile, Korngröße und Schichtenabfolge des Brohltal-Trasses erlauben Einblicke in das dramatische Eruptionsgeschehen des Laacher-See-Vulkans sowie der Ablagerungsgeschichte des Brohltal-Trasses.

Abb.3: Detailbild des Brohltal-Trass. Der massige und schlecht sortierte Ignimbrit besteht vor allem aus vulkanischer Asche und feinkörnigem Bims. Darin sind Bruchstücke von Tonschiefer, quarzitischem Sandstein, Gangquarz, Phonolith, verkohltem Holz und Bimsbrocken eingebettet. Foto: TT
Abb.3: Detailbild des Brohltal-Trass. Der massige und schlecht sortierte Ignimbrit besteht vor allem aus vulkanischer Asche und feinkörnigem Bims. Darin sind Bruchstücke von Tonschiefer, quarzitischem Sandstein, Gangquarz, Phonolith, verkohltem Holz und Bimsbrocken eingebettet. Foto: TT

Die Eruption des Laacher-See-Vulkans

Wie kam es zu diesem gewaltigen Vulkanausbruch des Laacher-See-Vulkans, der am Ende der letzten Eiszeit das Rheinland sowie weite Teile Europas in einen Aschemantel hüllte und den Brohltaltrass ablagerte? In der östlichen Eifel stiegen Gesteinsschmelzen aus dem Erdmantel in die Erdkruste auf und sammelten sich in ca. 2 bis 4 km Tiefe in einer Magmakammer. Dort änderte die Gesteinsschmelze ihre chemische Zusammensetzung durch die Auskristallisation bestimmter Minerale. Im oberen Teil der Magmakammer entwickelte sich eine gasreiche Restschmelze, während sich im unteren Teil die Kristalle der Minerale ansammelten und ein zähflüssiges, kristallreiches Magma phonolithischer Zusammensetzung bildeten. Das gasreiche Magma drang in höhere Stockwerke der Erdkruste auf und kam dort mit Grundwasser in Berührung. Durch den Kontakt der heißen Gesteinsschmelze mit Wasser kam es zu gewaltigen Wasserdampfexplosionen, sogenannten phreatomagmatischen Explosionen. Diese sprengten den Weg für das gasreiche Magma zur Erdoberfläche frei. Das führte zu einer plötzlichen Druckentlastung und Entgasung des zuvor im Magma gelösten Gases, ähnlich dem Öffnen einer geschüttelten Mineralwasserflasche. Das freigesetzte Gas bildete Blasen im Magma, riss dieses mit und schoss explosionsartig aus dem Förderschlot im heutigen Laacher-See-Bereich empor in die Atmosphäre. Während dieser gewaltigen plinianischen Eruption baute sich rasch eine bis über 30 km hohe Eruptionssäule aus glutheißen Aschewolken auf, die bis in die Stratosphäre reichte. Die ausgeworfenen, abkühlenden Magmafetzen erstarrten zu Bims unterschiedlicher Korngröße. Die großen Bimsbrocken fielen in der Nähe ihres Auswurfortes nieder und die feinkörnigen Bimsaschen wurden durch Luftströmungen in der Atmosphäre teilweise bis in über 1000 km Entfernung transportiert.

Beim Zusammenbruch der Eruptionssäulen kam es neben dem Bims- und Ascheregen zur Bildung von ca. 400 bis 600°C heißen bis zu 300 km/h schnellen Glutlawinen aus Vulkanasche, Bims und Gasen, welche durch die Täler rund um den Vulkan abwärts rasten. Auf ihrem Weg wurde alles Leben zerstört und die Vegetation verbrannt. Teilweise finden sich noch verkohlte Holz- und Pflanzenreste in den Ascheablagerungen im Brohltal, anhand derer die Jahreszeit des Laacher-See-Vulkanausbruchs auf den Frühsommer festgelegt werden kann. Das abgelagerte vulkanische Gestein bezeichnet man als Ignimbrit, in der lokalen Bergmannsprache ist dies der Trass. Die gesamte Trassabfolge im Brohltal ist aus mehr als zwei Dutzend solcher Glutströme abgelagert worden, die im Verlauf des nur wenige Tage andauernden Eruptionsgeschehens durch das Tal gelaufen sind. Gewitter und Starkregen während der Eruptionstätigkeit führten darüber hinaus immer wieder zu Schlammströmen, welche die Aschen teilweise umlagerten.

Nach dem Ausklingen des Laacher-See-Vulkanismus waren über 6 km3 Magma gefördert worden und die entleerte Magmakammer brach ein. Es entstand eine Caldera, in der sich der Laacher See bildete. Dort treten heute noch große Mengen vulkanischen Kohlendioxids als Spätfolgen der vulkanischen Tätigkeit aus. Auch das Tönissteiner Mineralwasser, das seit über 2000 Jahren genutzt wird, verdankt dem Laacher-See-Vulkan seinen Kohlensäuregehalt. Das Brohltal war nahezu vollständig mit Asche- und Bimsablagerungen der pyroklastischen Ströme gefüllt und der Brohlbach schnitt sich in den Trass ein und bildete die heutige Talmorphologie.

Brohltal-Trass als werkstein und Baustoff

Der Trass war weit über die Region hinaus hochgeschätzt und wurde exportiert nicht nur als Baustein, sondern auch zur Herstellung von Mörtel und Unterwasserzement. Der Trass wurde aufgrund seiner hervorragenden bautechnischen Eigenschaften und leichten Bearbeitbarkeit schon seit der Römerzeit bis in 1960er Jahre im Brohltal in Steinbrüchen und Höhlen abgebaut. Im Jahr 1862 fand man am Jägerheim im Brohltal einen in die Trasshöhlenwand gehauenen Weihealtar des römischen Bergbaugottes Hercules Saxanus, der in das Jahr 102/103 n. Chr. datiert wurde (Abb. 4). Ältester zweifelsfreier Hinweis auf die römische Nutzung des Trasses als Baustein ist das Ubier-Monument in Köln aus dem 5. oder 6. Jahrhundert n. Chr., das älteste Quaderbauwerk nördlich der Alpen.

Abb. 4: Der Weihestein des römischen Gottes der Bergleute Hercules Saxanus wurde in den Trasshöhlen am Jägerheim 1862 aufgefunden und aus dem Trass herausgesägt. Er wurde in das Jahr 102 – 103 n. Chr. datiert. Im Rheinischen Landesmuseum Bonn magaziniert. Foto: RLB
Abb. 4: Der Weihestein des römischen Gottes der Bergleute Hercules Saxanus wurde in den Trasshöhlen am Jägerheim 1862 aufgefunden und aus dem Trass herausgesägt. Er wurde in das Jahr 102 – 103 n. Chr. datiert. Im Rheinischen Landesmuseum Bonn magaziniert. Foto: RLB

Die Römer fertigten aber nicht nur Ziegel und Quader aus dem Trass. Zu feinem Pulver zermahlen und im Verhältnis 2:1 mit gebranntem Kalk (Calciumoxid) versetzt, entsteht daraus unter Wasser-Zugabe ein hydraulischer Mörtel, der nach seiner Aushärtung sehr beständig gegen chemische Einwirkung und wasserundurchlässig ist. Chemisch gesehen reagiert dabei das aus Branntkalk und Wasser gebildete Calcium-Hydrogenkarbonat mit der Kieselsäure aus den Mineralen des Trasses zu Calciumsilikat-Hydraten. Entscheidend dafür ist die sehr große reaktive Oberfläche der Silikatminerale, die im Trass überwiegend von mikroskopisch kleinen Phonolith-Glasschaumpartikeln gebildet wird.

Im Mittelalter geriet Trass als Baustoff in Vergessenheit und wurde vor allem als Baustein für die Gewölbe von Kirchen genutzt, so auch 1843 noch für die Apollinaris Kirche in Remagen. Im 17. Jahrhundert begannen die Holländer wieder Trass als Baustoff abzubauen und errichteten 1682 in Brohl die erste Trassmühle. Die Bezeichnung Trass (Tyras) kommt aus dem Flämischen und bedeutet Kitt oder Kleber und rührt von der zuvor beschriebenen Wirkung her. In großen Brüchen und in Stollensystemen gewonnen und fein zermahlen, verschiffte man den begehrten Baustoff vom Rheinhafen bei Brohl in die Niederlande. Mit gebranntem Kalk vermischt, entstand aus dem Trassmehl ein Unterwasserbeton, der unter Wasser aushärtet und wegen seiner Resistenz gegen Meerwasser im Kanal-, Deich- und Hafenanlagenbau verwendet wurde. Der Trassabbau bestimmte über 200 Jahre die wirtschaftliche Entwicklung der Region. Nachdem der Trass fast vollständig abgebaut war, schloss 1966 die letzte Trassmühle im Brohltal, die Orbachsmühle, die in unmittelbarer Nachbarschaft unterhalb des heutigen Jägerheimes lag.

Literatur:
Der Beitrag basiert vor allem auf dem Aufsatz „Die Trasshöhlen am Jägerheim“ von Klaus-Frank Simon (2007) In: W. von Koenigswald & K.-F. Simon (Hrsg.) GeoRallye - Spurensuche zur Erdgeschichte; Bonn und Umgebung, Eifel, Bonn (Bouvier) S. 286-291.
Meyer (1994) Geologie der Eifel, 3. erg. Auflage, 618 S., Stuttgart (Schweizerbart)
Park, C. & Schmincke, H.-U. (2009) Apokalypse im Rheinland. Spektrum der Wissenschaft, 02/09, 78-87. http://www.spektrum.de/artikel/977241
Schmincke, H.-U. (2000) Vulkanismus, 264 S., Darmstadt (Wissenschaftliche Buchgesellschaft)
Wanderkarte des Eifelvereins 1:25000 – Nr. 27 Rund um den Laacher See.